專利名稱：Cmos圖像傳感器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(COMS)圖像傳感器， 并且更特別地，涉及一種COMS圖像傳感器及其制造方法，其中在 形成微透鏡的同時(shí)形成焊盤開口 。
背景技術(shù)：
圖l-6分別示出用于制造根據(jù)相關(guān)技術(shù)的COMS圖像傳感器的 方法的順序處理步艱朵。
如圖1所示，示出了單位^象素區(qū)域和焊盤的外圍區(qū)域，通過 選擇性地向硅襯底中注入硼離子來形成P-阱50和N-阱。通過使用 器件介電處理填充溝槽來形成場氧化物層60,然后根據(jù)期望的閾電 壓形成期望厚度的柵氧化物層(未示出)。在柵氧化物層上形成將 被用作柵電極的多晶硅層40和鎢硅化物層80。然后，多晶硅層40 和鵠硅化物層80被有選擇地蝕刻，以形成器件的柵電極。隨后，通過選擇性離子注入，在硅襯底中形成N-型離子注入?yún)^(qū)20和P-型 離子注入?yún)^(qū)10，以形成光電二極管。這些阱碎皮輕摻雜，以形成輕摻 雜的漏結(jié)構(gòu)的源極區(qū)和漏極區(qū)。通過低壓化學(xué)氣相沉積來沉積正硅 酉交四乙酯氧^4勿層(tetra-ethyl畫ortho-silicate oxide layer)或IU匕石圭 (SiN)層。正硅酸四乙酯氧化物層或氮化硅層被深蝕刻，以在柵 電極的側(cè)壁上形成隔離件70。然后，通過重?fù)诫s硅襯底形成N-型 連接區(qū)30和P-型連接區(qū)，以形成源極區(qū)和漏極區(qū)。
如圖2所示，通過低壓化學(xué)氣相沉積，形成將被用作前金屬 (pre-metal)介電(PMD )層90的、厚度為IOOOA的正石圭酉臾四乙 酯氧化物層。通過高壓化學(xué)氣相沉積，在正硅酸四乙酯氧化物層上 形成義朋石粦石圭酸鹽3皮璃層(borophosphate-silicate-glass layer )。然后乂寸 硼石粦石圭酸鹽玻璃層進(jìn)4于熱處理以<吏其流動(dòng)。然后，通過選擇性地蝕 刻PMD層90，形成預(yù)定連接區(qū)和使柵電極暴露的接觸孔100。隨 后，分別沉積并選擇性地蝕刻起粘合層作用的鈦層110、用于互連 的鋁層120、以及非反射氮化鈦(TiN)層130,以形成第一金屬線。 通過等離子蝕刻處理形成4妻觸孔100。
如圖3所示，通過等離子體輔助4匕學(xué)氣相沉積，形成正石圭酸四 乙酯氧化物層150和^走涂3皮璃(spin-on-glass )氧化物層140。然后， 對正硅酸四乙酯氧化物層150和旋涂玻璃氧化物層140進(jìn)行熱處理 和平面化。4妄下來，通過等離子體輔助化學(xué)氣相沉積，在正石圭酸四 乙酯H/f匕物層150和》走涂Jf皮璃fU匕物層140上沉積fU匕物層，以形 成第一 IMD層160。
如圖4所示，通過選擇性i也蝕刻第一 IMD層160形成通孔。 通過等離子蝕刻處理沉積和蝕刻鈥層、鋁層、以及氮化《太層，以形 成第二金屬線。隨后以與第一 IMD層90相同的方式形成另 一正石圭 酸四乙酯氧化物層、另一旋涂^皮璃氧化物層、以及另一氧化物層，以形成第二 PMD層。上述步驟根據(jù)所需的金屬線層的數(shù)量重復(fù)進(jìn) 行。
如圖5所示，在形成最上部金屬線層之后，通過等離子體輔助 化學(xué)氣相沉積，沉積厚度為8000A的、起器件鈍化層作用的氧化物 層。通過焊盤開口處理，使焊盤區(qū)域周圍的金屬層暴露，使得金屬 焊盤可以作為電極端子使用。換言之，蝕刻用于器件鈍化層的氧化 物層以及氮4b4太層，以形成焊盤開口。
如圖6所示，形成濾色器陣列層170并在其上形成平面化層 180。然后，在平面化層180上形成孩i透4竟層190。即，在才艮據(jù)上述 相關(guān)技術(shù)的CMOS圖像傳感器中，在形成用于鈍化的氮化物層之 后，形成濾色器陣列和微透鏡層。然而，在這種情況下，所得到的 制造的器件的布局太大而不能獲得高質(zhì)量圖像。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種CMOS圖^f象傳感器及其制造方法，其能 夠基本上克服由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種COMS圖像傳感器及其制造方法， 其中，在形成孩i透鏡的同時(shí)形成焊盤開口。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目的和特征將至少部分地在隨后的說明書 中闡述，部分地在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員驗(yàn)證以下內(nèi)容的基礎(chǔ)上變得 顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn) 可通過在說明書、權(quán)利要求、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn) 和達(dá)到。
為了實(shí)現(xiàn)才艮據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，如本文中具體和 概括描述的，提供了一種包括沉積在氧化物層上、用于鈍化的氮化物層的COMS圖像傳感器，其中，從僅在像素陣列中和氮化物層上 形成的犧牲微透鏡層形成具有微透鏡結(jié)構(gòu)的犧牲微透鏡，并且其 中，在形成犧牲微透鏡之后，轉(zhuǎn)移蝕刻氮化物層，以使氮化物層具 有犧牲微透鏡的微透鏡結(jié)構(gòu)，并且在形成微透鏡結(jié)構(gòu)的同時(shí)形成焊 盤開口。
本發(fā)明的另一方面，l是供了一種制造COMS圖像傳感器的方 法，該方法包括在氧化物層上沉積用于4屯化的氮化物層；在氮化 物層上形成犧牲孩i透4竟層；/人犧牲孩t透4竟層形成犧牲;微透4免；以及 通過轉(zhuǎn)移蝕刻處理，使第二氮化物層形成犧牲微透鏡的形狀，同時(shí) 形成焊盤開口 ( pad opening )。
應(yīng)該明白，本發(fā)明的以上相無括描述和以下詳細(xì)描述均是示范性 和說明性的，目的在于提供對所主張的發(fā)明的進(jìn)一步的說明。


附圖提供了對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，其被結(jié)合到本申請中并構(gòu) 成本申請的 一部分，本發(fā)明的示范性實(shí)施例和說明書 一起用來說明
本發(fā)明的原理。在附圖中
圖l-6是現(xiàn)有的COMS圖像傳感器的橫截面圖，分別示出用于 制造根據(jù)相關(guān)技術(shù)的CMOS圖像傳感器的方法的順序處理步驟；以 及
圖7-10是根據(jù)本發(fā)明的COMS圖像傳感器的橫截面圖，分別 示出#4居本發(fā)明的用于制造CMOS圖^f象傳感器的方法的順序處理 步驟。
具體實(shí)施方式
以下將詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中示出。 在附圖中將盡可能使用相同的附圖標(biāo)號來表示相同或相似的部件。
圖7-10分別示出根據(jù)本發(fā)明的用于制造CMOS圖像傳感器的 方法的順序處理步驟。
如圖7所示，形成光電二極管200，并在光電二極管200上形 成層間介電(ILD)層。在ILD層上形成第一金屬層210。第一金 屬層210通過電才及與光電二4及管200連4妄。在第一金屬層210上形 成第一金屬間介電(IMD)層220。在第一IMD層220上形成第二 個(gè)金屬層230。在第二金屬層230上形成第二IMD層240。在第二 IMD層240上形成上金屬層250。在上金屬層250上形成其中焊盤 被開口的氧化物層260。在氧化物層260上形成用于鈍化的氮化物 層270。應(yīng)該注意，焊盤^皮開口的部分形成在氧化物層260和氮化 物層270中。
如圖8所示，在氮化物層270上形成犧牲微透鏡層280。應(yīng)該 注意，甚至在焊盤被開口的部分中形成犧牲微透鏡層280。
如圖9所示，從犧牲微透鏡層280形成犧牲孩支透鏡2卯。應(yīng)該 注意，如圖8所示，即使?fàn)奚⑼哥R層280甚至形成在焊盤被開口 的部分中，焊盤凈皮開口的部分仍處于與圖7相同的狀態(tài)。
如圖IO所示，通過"轉(zhuǎn)移"蝕刻處理，4吏氮4匕物層270具有 與犧牲孩i透4竟290的形狀相同的形狀，由此犧牲孩t透鎮(zhèn):;故整個(gè)去除。 同時(shí)，氮化物層27(H皮蝕刻以暴露焊盤。氮化物層270和犧牲孩史透 鏡290按1: 1的干蝕刻比例被蝕刻。犧牲微透鏡層280僅形成在 像素陣列中，使得當(dāng)形成微透鏡300時(shí)，氮化物層270的焊盤自動(dòng) 開口 。在如上述制造的CMOS圖^f象傳感器的結(jié)構(gòu)中，在氧化物層260 上沉積用于《屯化的氮化物層270，并形成犧4生孩t透4竟290。然后， 4吏用轉(zhuǎn)移蝕刻處理蝕刻氮化物層270和犧牲孩1透4竟290。即，在氮 4匕物層270上形成犧4生纟效透4竟層280，并/人犧4生孩i透4竟層280形成 犧牲微透鏡290。換句話說，從在氮化物層270上形成的犧牲微透 鏡層280，形成具有對應(yīng)于期望微透鏡300的微透鏡結(jié)構(gòu)的犧牲微 透鏡290。然后，在形成犧牲纟效透4竟290之后，轉(zhuǎn)移蝕刻氮化物層 270以及犧牲微透鏡，以使氮化物層具有犧牲微透鏡的微透鏡結(jié)構(gòu)。
通過采用COMS圖像傳感器及其制造方法，在形成微透鏡的同 時(shí)形成焊盤開口。因此，可以減小由于在形成用于4屯化的氮化物層 之后形成濾色器陣列和孩￡透鏡的布局，從而改善圖 <象質(zhì)量。
以上所述^又為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā) 明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn) 等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種COMS圖像傳感器，具有像素陣列，包括用于鈍化的氮化物層，沉積在氧化物層上；其中，從僅在所述像素陣列中和所述氮化物層上形成的犧牲微透鏡層形成具有微透鏡結(jié)構(gòu)的犧牲微透鏡，并且其中，在形成所述犧牲微透鏡之后，所述氮化物層被轉(zhuǎn)移蝕刻，以使所述氮化物層具有所述犧牲微透鏡的微透鏡結(jié)構(gòu)，在形成所述微透鏡的同時(shí)形成焊盤開口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器，還包括光電二4及管；層間介電層，形成在所述光電二才及管上；以及通過電極連接至所述光電二極管的第一金屬層，其中， 所述氧化物層形成在所述第 一金屬層上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的CMOS圖像傳感器，還包括第一金屬間介電層，形成在所述第一金屬層上；第二金屬層，形成在所述第一金屬間介電層上；第二金屬間介電層，形成在所述第二金屬層上；以及上金屬層，形成在所述第二金屬間介電層上，其中，所 述氧化物層形成在所述上金屬層上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其中，所述焊盤 :故開口的部分形成在所述氧化物層中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其中，所述焊盤 凈皮開口的部分形成在所述氮4匕物層中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMOS圖像傳感器，其中，所述犧牲 樣i透4竟層形成在所述焊盤^C開口的部分中。
7. —種用于制造具有像素陣列的COMS圖像傳感器的方法，包 括在氧化物層上沉積用于鈍化的氮化物層；^又在所述<象素陣列中和所述氮化物層上形成犧牲樣史透鎮(zhèn):層；從所述犧牲」微透鏡層形成犧牲纟效透鏡，并且形成焊盤開 口； 以及通過轉(zhuǎn)移蝕刻處理，使第二氮化物層形成所述犧牲微透 鏡的形狀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于制造具有像素陣列的COMS圖像 傳感器的方法，其中，所述氮化物層和所述犧牲微透鏡以1:1的干蝕刻比例祐 t蟲刻。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于制造具有像素陣列的COMS圖像 傳感器的方法，還包括形成光電二4及管；在所述光電二才及管上沉積層間介電層；在所述層間介電層上沉積第一金屬層，其中，所述氧化 物層形成在所述第一金屬層上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于制造具有像素陣列的COMS圖像 傳感器的方法，還包括在所述第一金屬層上沉積第一金屬間介電層；在所述第一金屬間介電層上沉積第二金屬層；在所述第二金屬層上沉積第二金屬間介電層；以及在所述第二金屬間介電層上沉積上金屬層，其中，所述 氧化物層形成在所述上金屬層上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種COMS圖像傳感器及其制造方法，其中，在形成微透鏡的同時(shí)形成焊盤開口。該COMS圖像傳感器包括沉積在氧化物層上、用于鈍化的氮化物層，其中，從僅在所述像素陣列中和氮化物層上形成的犧牲微透鏡層形成具有微透鏡結(jié)構(gòu)的犧牲微透鏡，并且其中，在形犧牲微透鏡之后，氮化物層被轉(zhuǎn)移蝕刻，使氮化物層具有犧牲微透鏡的微透鏡結(jié)構(gòu)。
文檔編號H01L27/146GK101320746SQ20081013357
公開日2008年12月10日 申請日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者韓昌勛 申請人:東部亞南半導(dǎo)體株式會(huì)社